大氣化學方法指研究大氣(主要是對流層和平流層)中各種化學成分的產生、輸送、轉化及其控制過程所採用的物理化學方法。由一系列物理方法和化學方法所構成。其中各種監測方法是一類獲取大氣各種物理化學參數、特徵信息的基本研究方法，通常採用氣球、飛機和火箭等飛行技術攜帶著測量儀器(如吸收光譜儀、分光計、干涉儀等儀器)測定各種化學成分的分布、密度和狀態。衛星遙感技術的使用與發展可實現長期中尺度範圍的大氣監測。實驗室模擬、數值模擬和模式計算法也是通用的重要研究方法，可使理論計算與實驗證明相結合，有利於從巨觀和微觀的結合上了解大氣循環和太陽影響大氣化學成分變化的過程。
關於氣溶膠形成原因和機理的研究方法對消除氣溶膠和控制人為的污染具有重要意義。上述三套方法方興未艾，三者相互配合，可對了解臭氧層的破壞機制、酸雨的形成機制和擬定有效的控制方法，消除溫室效應發揮整體功能，做出積極的貢獻。利用大氣化學理論知識解釋大氣的結構和運動規律也具有理論方法意義，如用大氣化學物質與太陽輻射的相互作用解釋大氣的狀態結構和溫度結構，用大氣分子與流星的碰撞理論解釋流星蒸發現象。隨著現代物理化學方法及電子、航天等技術的新發展，大氣化學方法將會不斷獲得開拓。
